JP2015121001A - シート製造装置、シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの色ムラを低減する。【解決手段】少なくとも繊維を含む材料を堆積してウエブを成形する成形部と、前記ウエブまたは投入される原料の表面の色情報を検出する検出部と、前記ウエブの表面に着色剤を塗布する塗布部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、シート製造装置及びシートの製造方法に関する。

従来、紙を粉砕して解繊する乾式解繊部と、乾式解繊部で解繊された解繊物を搬送する第１搬送部と、第１搬送部で搬送された解繊物を気流分級して脱墨する分級部と、分級部で脱墨された解繊物を搬送する第２搬送部と、第２搬送部で搬送された解繊物で紙を成形する紙成形部と、を有する紙再生装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１４４８１９号公報

しかしながら、上記紙再生装置では、解繊物を気流で脱墨する分級部を備えているものの、完全にトナー等を排除することができず、トナー等が繊維に混じってしまうと、シートの表面に色ムラが発生してしまう、という課題があった。なお、分級部おいて、例えば、気流の速度を速めて脱墨効率を高めることも可能であるが、その場合、繊維も合わせて除去されてしまうため、シートを製造するための繊維量が減ってしまう。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかるシート製造装置は、少なくとも繊維を含む材料を堆積してウエブを成形する成形部と、前記ウエブまたは投入される原料の表面の色情報を検出する検出部と、前記ウエブの表面に着色剤を塗布する塗布部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、ウエブや投入される原料の色情報が検出される。そして、検出された色情報から、例えば、ウエブに白くない部分があれば、その白くない部分に着色剤（白色剤）を塗布する。これにより、白くない部分が白色となるので、シートの表面の色ムラを抑制することができる。また、ユーザーが目にする場所は主にシートの表面なので、シートの表面の色情報を検出することで、シートの表面以外の部分の検出が不要となり、検出工数を低減することができる。また、シートの表面のみに着色することで色ムラが低減されるので、着色剤の使用量を減らすことができる。

［適用例２］上記適用例にかかるシート製造装置では、前記ウエブを加熱せずに加圧する加圧部を有し、前記検出部及び前記塗布部は前記加圧部よりも前記搬送方向の下流側にあることを特徴とする。

この構成によれば、ウエブが加圧された後に、ウエブの表面の色情報が検出され、着色剤が塗布される。すなわち、繊維状ではなくシート状で検出するため、検出精度を高めることができる。さらに、着色剤を塗布する前にウエブが加圧されるので、ウエブの表面が滑らかになり、着色剤を塗布しやすくなる。

［適用例３］上記適用例にかかるシート製造装置は、前記ウエブを加熱する加熱部を有し、前記検出部及び前記塗布部は前記加熱部よりも前記ウエブが搬送される搬送方向の上流側にあることを特徴とする。

この構成によれば、着色剤が塗布されたウエブを加熱することにより、着色剤とウエブを効率よく馴染ませることができる。

［適用例４］上記適用例にかかるシート製造装置の前記塗布部は、前記ウエブが搬送される搬送方向と交差する幅方向において前記ウエブの前記幅方向全体に塗布可能であるとともに、前記幅方向の一部に塗布可能であることを特徴とする。

この構成によれば、ウエブの全体に対して着色剤を塗布可能であるため、ウエブの表面の色彩を均一化することができる。また、ウエブの一部に対しても着色剤を塗布可能であるため、シートの表面において部分的に色ムラがあっても、当該部分に着色剤を塗布することで色ムラを目立たなくすることができ、さらに、着色剤の使用量も低減することができる。

［適用例５］本適用例にかかるシート製造装置は、投入される原料の表面の色情報を検出する検出部と、前記原料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊処理された材料を堆積してウエブを成形する成形部と、前記ウエブの表面に着色剤を塗布する塗布部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、投入される原料の色情報が検出される。そして、例えば、検出された色情報から、投入される原料の印字デューティーが比較的高い場合には、ウエブの状態で着色剤（白色剤）を塗布することにより、シートの表面の色ムラを抑制することができる。また、ユーザーが目にする場所は主にシートの表面なので、シートの表面の色情報を検出することで、シートの表面以外の無駄な部分の検出が不要となり、検出工数を低減することができる。また、シートの表面のみに着色することで色ムラが低減されるので、着色剤の使用量を減らすことができる。

［適用例６］本適用例にかかるシートの製造方法は、少なくとも繊維を含む材料を堆積してウエブを成形し、前記ウエブまたは投入される原料の表面の色情報を検出し、前記ウエブの表面に着色剤を塗布することを特徴とする。

この構成によれば、ウエブや投入される原料の色情報が検出される。そして、検出された色情報から、例えば、ウエブに白くない部分があれば、その白くない部分に着色剤（白色剤）を塗布する。これにより、白くない部分が白色となるので、シートの表面の色ムラを抑制することができる。また、ユーザーが目にする場所は主にシートの表面なので、シートの表面の色情報を検出することで、シートの表面以外の部分の検出が不要となり、検出工数を低減することができる。また、シートの表面のみに着色することで色ムラが低減されるので、着色剤の使用量を減らすことができる。

［適用例７］本適用例にかかるシートの製造方法は、投入される原料の表面の色情報を検出し、前記原料を解繊し、解繊処理された材料を堆積してウエブを成形し、前記ウエブの表面に着色剤を塗布すること特徴とする。

この構成によれば、投入される原料の色情報が検出される。そして、例えば、検出された色情報から、投入される原料の印字デューティーが比較的高い場合には、ウエブの状態で着色剤（白色剤）を塗布することにより、シートの表面の色ムラを抑制することができる。また、ユーザーが目にする場所は主にシートの表面なので、シートの表面の色情報を検出することで、シートの表面以外の無駄な部分の検出が不要となり、検出工数を低減することができる。また、シートの表面のみに着色することで色ムラが低減されるので、着色剤の使用量を減らすことができる。

第１実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。 第１実施形態にかかるシートの製造方法を示す説明図。 第２実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図。

以下、本発明の第１及び第２実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態にかかるシート製造装置の構成及びシートの製造方法について説明する。シート製造装置は、例えば、純パルプシートや古紙などの原料（被解繊物）Ｐｕを新たなシートＰｒに成形する技術に基づくものである。シート製造装置は、少なくとも繊維を含む材料を堆積してウエブを成形する成形部と、ウエブまたは投入される原料の表面の色情報を検出する検出部と、ウエブの表面に着色剤を塗布する塗布部と、を備えている。また、シートの製造方法は、少なくとも繊維を含む材料を堆積してウエブを成形し、ウエブまたは投入される原料の表面の色情報を検出し、ウエブの表面に着色剤を塗布するものである。以下、具体的に説明する。

図１は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。また、図２は、シートの製造方法を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態のシート製造装置１は、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、選別部５０と、添加物投入部６０と、成形部７０と、搬送部１００と、切断部１１０と、加圧部１４０と、加熱部１５０と、さらに検出部３００及び塗布部３５０等を備えている。そして、これらの部材を制御する制御部２を備えている。

供給部１０は、粗砕部２０に古紙Ｐｕを供給するものである。供給部１０は、例えば、複数枚の古紙Ｐｕを重ねて貯めておくトレー１１と、トレー１１中の古紙Ｐｕを粗砕部２０に連続して投入可能な自動送り機構１２等を備えている。シート製造装置１に供給する古紙Ｐｕとしては、例えば、オフィスで現在主流となっているＡ４サイズの用紙等である。

粗砕部２０は、供給された古紙Ｐｕ（原料）を数センチメートル角の紙片に裁断するものである。粗砕部２０では、粗砕刃２１を備え、通常のシュレッダーの刃の切断幅を広げたような装置を構成している。これにより、供給された古紙Ｐｕを容易に紙片に裁断することができる。そして、分断された粗砕紙は、配管２０１を介して解繊部３０に供給される。

解繊部３０は、回転する回転刃（図示せず）を備え、粗砕部２０から供給された粗砕紙を繊維状に解きほぐす解繊を行うものである。なお、本実施形態の解繊部３０は、空気中で乾式で解繊を行うものである。解繊部３０の解繊処理により、印刷されたインクやトナー、にじみ防止材等の紙への塗工材料等は、数十μｍ以下の粒（以下、「インク粒」という）となって繊維と分離する。従って、解繊部３０から出る解繊物は、紙片の解繊により得られる繊維とインク粒である。そして、回転刃の回転によって気流が発生する機構となっており、配管２０２を介して解繊された繊維はこの気流に乗って分級部４０に搬送される。なお、風発生機構を備えていない乾式の解繊部３０を用いる場合には、粗砕部２０から解繊部３０に向けて気流を発生させる気流発生装置を別途設けるようにすればよい。

分級部４０は、導入された導入物を気流により分級するものである。本実施形態では、導入物としての解繊物をインク粒と繊維とに分級する。分級部４０は、例えば、サイクロンを適用することにより、搬送された繊維をインク粒と脱墨繊維（脱墨解繊物）とに気流分級することができる。なお、サイクロンに替えて他の種類の気流式分級器を利用してもよい。この場合、サイクロン以外の気流式分級器としては、例えば、エルボージェットやエディクラシファイヤー等が用いられる。気流式分級器は旋回気流を発生させ、解繊物のサイズと密度により受ける遠心力の差によって分離、分級するもので、気流の速度、遠心力の調整により、分級点を調整することができる。これにより比較的小さく密度の低いインク粒と、インク粒より大きく密度の高い繊維とに分けられる。繊維からインク粒を除去することを脱墨と言う。

本実施形態の分級部４０は、解繊部３０から導入される導入口４０ａと、導入口４０ａが接線方向についた筒部４１と、筒部４１の下部に続く円錐部４２と、円錐部４２の下部に設けられる下部取出口４０ｂと、筒部４１の上部中央に設けられる微粉排出のための上部排気口４０ｃとから構成される。円錐部４２は鉛直方向下方に向かって径が小さくなる。

分級処理において、分級部４０の導入口４０ａから導入された解繊物をのせた気流は、筒部４１、円錐部４２で円周運動に変わり、遠心力がかかり分級される。そして、インク粒より大きく密度の高い繊維は絡み合い大きくなり、円錐部４２へと移動する。また、分離されたインク粒は空気とともに微粉として上部排気口４０ｃへ導出され、脱墨が進行する。そして、分級部４０の上部排気口４０ｃからインク粒が多量に含まれた短繊維混合物が排出される。そして、排出されたインク粒が多量に含まれる短繊維混合物は、分級部４０の上部排気口４０ｃに接続された配管２０６を介して受け部８０に回収される。一方、分級部４０の下部取出口４０ｂから配管２０３を介して分級された繊維を含む分級物が選別部５０に向けて搬送される。なお、分級部４０の上部排気口４０ｃや配管２０６等に、上部排気口４０ｃから短繊維混合物を効率よく吸引するための吸引部等を配置してもよい。

選別部５０は、分級部４０により分級された繊維を含む分級物を複数の開口から通過させて選別するものである。具体的には、分級部４０により分級された繊維を含む分級物を、開口を通過する通過物と、開口を通過しない残留物と、に選別するものである。本実施形態の選別部５０では、分級物を回転運動により空気中で分散させるドラム部５１を備えている。そして、選別部５０の選別により開口を通過した通過物は、ホッパー部５６で受けてから配管２０４を介して成形部７０に搬送される。一方、選別部５０の選別により開口を通過しなかった残留物は、配管２０５を介して再び被解繊物として解繊部３０に戻される。これにより、残留物は廃棄されずに再使用（再利用）される。

選別部５０の選別により開口を通過した通過物は配管２０４を介して成形部７０に搬送される。配管２０４における選別部５０と成形部７０との間には、搬送される通過物に対して樹脂（例えば、融着樹脂あるいは熱硬化性樹脂）等の添加物を添加する添加物投入部６０が設けられている。なお、添加物としては、融着樹脂の他、例えば、難燃剤、白色度向上剤、シート力増強剤やサイズ剤等を投入することも可能である。これらの添加物は、添加物貯留部６１に貯留され、図示しない投入機構によって投入口６２から投入される。

成形部７０は、配管２０４から投入された繊維を含む通過物と樹脂とを含む材料を堆積してウエブを成形するものである。成形部７０は、繊維を空気中に均一に分散させる機構と、分散された繊維をメッシュベルト７３上に堆積する機構を有している。

まず、繊維を空気中に均一に分散させる機構として、成形部７０には、繊維及び樹脂が内部に投入されるフォーミングドラム７１が配置されている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させることにより通過物（繊維）中に樹脂（添加剤）を均一に混ぜることができる。フォーミングドラム７１には複数の小孔を有するスクリーンが設けられている。そして、フォーミングドラム７１を回転駆動させて、通過物（繊維）中に樹脂（添加剤）を均一に混ぜるとともに、小孔を通過した繊維や繊維と樹脂の混合物を空気中に均一に分散させることができる。

フォーミングドラム７１の下方には、張架ローラー７２によって張架されるメッシュが形成されているエンドレスのメッシュベルト７３が配されている。そして、張架ローラー７２のうちの少なくとも１つが自転することで、このメッシュベルト７３が一方向に移動するようになっている。

また、フォーミングドラム７１の鉛直下方には、メッシュベルト７３を介して、鉛直下方に向けた気流を発生させる吸引部としてのサクション装置７５が設けられている。サクション装置７５によって、空気中に分散された繊維と樹脂の混合物をメッシュベルト７３上に吸引することができる。

そして、フォーミングドラム７１の小孔スクリーンを通過した繊維と樹脂の混合物は、サクション装置７５による吸引力によって、メッシュベルト７３上に堆積される。このとき、メッシュベルト７３を一方向に移動させることにより、繊維と樹脂を含み長尺状に堆積させたウエブＷを形成することができる。フォーミングドラム７１からの分散とメッシュベルト７３の移動を連続的に行うことで、帯状の連続したウエブＷが成形される。なお、メッシュベルト７３は金属製でも、樹脂製でも、不織布でもよく、繊維が堆積でき、気流を通過させることができれば、どのようなものでもあってもよい。なお、メッシュベルト７３のメッシュの穴径が大きすぎるとメッシュの間に繊維が入り込み、ウエブ（シート）を成形したときの凸凹になり、一方、メッシュの穴径が小さすぎると、サクション装置７５による安定した気流を形成しづらい。このため、メッシュの穴径は適宜調整することが好ましい。サクション装置７５はメッシュベルト７３の下に所望のサイズの窓を開けた密閉箱を形成し、窓以外から空気を吸引し箱内を外気より負圧にすることで構成できる。なお、本実施形態にかかるウエブＷとは、繊維と樹脂（添加物）とを含む物体（材料）の構成形態を言う。従って、ウエブＷの加熱時や加圧時や切断時や搬送時等において寸法等の形態が変化した場合であってもウエブＷとして示している。

メッシュベルト７３上に成形されたウエブＷは、搬送部１００によって搬送される。本実施形態の搬送部１００は、メッシュベルト７３から最終的にシートＰｒ（ウエブＷ）としてスタッカー１６０に投入されるまでの間のウエブＷの搬送過程を示している。従って、メッシュベルト７３の他、各種ローラー等は搬送部１００の一部として機能する。搬送部としては、搬送ベルトや搬送ローラーなどの少なくとも一つがあればよい。具体的には、まず、搬送部１００の一部であるメッシュベルト７３上に成形されたウエブＷは、メッシュベルト７３の回転移動により、搬送方向（図中の矢印）に従って搬送される。

ウエブＷの搬送方向における成形部７０の下流側に加圧部１４０が配置されている。なお、本実施形態の加圧部１４０は、ウエブＷを加熱せずに加圧するものである。従って、加圧部１４０では、ヒーター等の加熱手段を有していない。加圧部１４０は、加圧ローラー１４１を有している。当該加圧ローラー１４１は、ウエブＷの搬送方向における成形部７０の下流側であって、メッシュベルト７３におけるウエブＷの搬送面に対向した位置に配置されている。そして、加圧ローラー１４１とメッシュベルト７３との間にウエブＷを挟み込んで加圧するように構成されている。そして、ウエブＷを加圧することにより、ウエブＷの密度を高め、強度を向上させることができる。

ウエブＷの搬送方向における加圧部１４０よりも下流側には、検出部３００及び塗布部３５０が配置されている。本実施形態では、ウエブＷの搬送方向における加圧部１４０の下流側に検出部３００が配置されている。検出部３００は、ウエブＷの表面の色情報を検出するものである。色情報は、例えば、どの程度の白色かを示す白色度や、白色ではない状態を示す情報等である。また、白色に限らず色ムラに関する情報を含むものである。検出部３００としては、例えば、ラインセンサーが用いられる。この場合、ウエブＷの搬送方向に対して交差する方向にラインセンサーの撮像素子がライン状に配列される。そして、ウエブＷの搬送方向に対して交差するウエブＷの幅方向の全体領域が検出（画像取得）可能に構成されている。検出部３００は、制御部２に接続されており、制御部２による駆動信号に基づいて画像取得が可能に構成されている。なお、検出部３００は、ラインセンサーの他、エリアセンサー等各種センサーを用いることができる。また、例えば、検出部３００が、ウエブＷを介してメッシュベルト７３や他の搬送ベルトと対向する位置に配置される場合には、メッシュベルト７３や他の搬送ベルトの表面の色をウエブＷの色よりも黒くする。このようにすれば、メッシュベルト７３や他の搬送ベルトの色とウエブＷとの色調差が大きくなるため、誤検出を防止することができる。

ウエブＷの搬送方向における検出部３００の下流側には塗布部３５０が配置されている。塗布部３５０は、ウエブＷの表面に着色剤を塗布するものである。塗布部３５０は、例えば、レーザープリンターである。本実施形態の塗布部３５０は、ウエブＷが搬送される搬送方向と交差する幅方向においてウエブＷの幅方向全体に塗布可能であるとともに、幅方向の一部に塗布可能に構成にされている。塗布部３５０は、着色剤としての各種トナー（シアン、マゼンタ、イエロー、黒、白）を備えている。塗布部３５０は、制御部２に接続されており、制御部２による駆動信号に基づいてカラー塗布が可能に構成されている。

ここで、シート製造装置１の動作方法について説明する。詳細には、検出部３００及び塗布部３５０等の動作方法について説明する。まず、加圧部１４０によって加圧されたウエブＷの表面の色情報を検出する。具体的には、制御部２の駆動信号に基づいて、ウエブＷの検出部（ラインセンサー）３００によってウエブＷの表面を撮像する。これにより、例えば、図２（ａ）に示すように、ウエブＷの所定領域（長さ寸法Ｌ×幅寸法Ｂ）の画像データＩｇ１が取得される。なお、図２（ａ）では、事例として、画像データＩｇ１において、画像データＩｇ１上におけるウエブＷ’の表面の一部分に白くない部分Ｊ１を有していることを示している。画像データＩｇ１中の白くない部分Ｊ１は、分級部４０において完全に脱墨できず、繊維中にインク粒等が混ざってしまうために発生するものである。そして、このような白くない部分Ｊ１は、シートＰｒの色ムラの原因となる。

検出部３００によって取得された画像データＩｇ１は制御部２に送信される。そして、制御部２において画像処理が行われる。例えば、入力された画像データＩｇ１の色調を算出するとともに、許容範囲外の色調部分がある場合には、その部分、すなわち、本実施形態では白くない部分Ｊ１の位置等を算出した補正データを作成する。

そして、作成された補正データに基づいて、塗布部３５０を駆動させる。例えば、所望のウエブＷの色調に合わせウエブＷの表面に各色の着色剤（トナー）を塗布する。本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、白くない部分Ｊ１に対応する部分Ｋ１に白色のトナーを塗布する。これにより、白くない部分Ｊ１に白色のトナーが塗布されるため、ウエブＷの色ムラが低減される。塗布部３５０によってトナーを塗布されたウエブＷはウエブ搬送方向に従って搬送される。

ウエブＷの搬送方向における検出部３００及び塗布部３５０の下流側に加熱部１５０が配置されている。加熱部１５０はウエブＷを加熱するものである。本実施形態の加熱部１５０では加圧しながら加熱するものである。加熱部１５０は一対の加熱加圧ローラー１５１を有している。加熱加圧ローラー１５１の回転軸中心部にはヒーター等の加熱部材が設けられており、当該一対の加熱加圧ローラー１５１間にウエブＷを通過させることにより、搬送されるウエブＷが加熱加圧される。これにより、塗布部３５０によって着色剤（トナー）が塗布されたウエブＷを加熱することにより、着色剤とウエブＷを効率よく馴染ませることができる。すなわち、ウエブＷに塗布したトナーを定着させることができる。さらに、樹脂が溶けて繊維と絡みやすくなるとともに繊維間隔が短くなり繊維間の接触点が増加する。ウエブＷに含まれる繊維同士を樹脂を介して結着（定着）させることができるとともに、繊維の密度が高まってウエブＷとしての強度を向上させることができる。

ウエブＷの搬送方向における加熱部１５０の下流側には切断部前ローラー１２０が配置されている。切断部前ローラー１２０は、一対のローラー１２１で構成されている。一対のローラー１２１のうち、一方が駆動制御ローラーであり、他方が従動ローラーである。

また、切断部前ローラー１２０を回転させる駆動伝達部にはワンウエイクラッチが用いられている。ワンウエイクラッチは、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチ機構を有し、逆方向に対して空転するように構成されている。これにより、切断部後ローラー１２５と切断部前ローラー１２０との速度差でウエブＷに過度のテンションがかけられた際、切断部前ローラー１２０側で空転するため、ウエブＷへのテンションが抑制され、ウエブＷが引きちぎられることを防止できる。

ウエブＷの搬送方向における切断部前ローラー１２０の下流側には、搬送されるウエブＷの搬送方向と交差する方向にウエブＷを切断する切断部１１０が配置されている。切断部１１０は、カッターを備え、連続状のウエブＷを所定の長さに設定された切断位置に従って枚葉状（シート状）に切断する。切断部１１０は、例えば、ロータリーカッターを適用することができる。これによれば、ウエブＷを搬送させながら切断が可能となる。従って、切断時にウエブＷの搬送を停止させないので、製造効率を向上させることができる。なお、切断部１１０は、ロータリーカッターの他、各種カッターを適用してもよい。

切断部１１０よりウエブＷの搬送方向の下流側には、切断部後ローラー１２５が配置されている。切断部後ローラー１２５は、一対のローラー１２６で構成されている。一対のローラー１２６のうち、一方が駆動制御ローラーであり、他方が従動ローラーである。

本実施形態では、切断部前ローラー１２０と切断部後ローラー１２５との速度差によってウエブＷにテンションをかけることができる。そして、ウエブＷにテンションをかけた状態で切断部１１０を駆動してウエブＷを切断するように構成されている。

切断部後ローラー１２５よりもウエブＷの搬送方向の下流側に搬送ローラー１５５が配置されている。搬送ローラー１５５は、一対のローラー１５６で構成されている。一対のローラー１５６のうち、一方が駆動制御ローラーであり、他方が従動ローラーである。

搬送ローラー１５５よりもウエブＷの搬送方向の下流側に、ウエブＷの搬送方向に沿ってウエブＷを切断する後切断部１３０が配置されている。後切断部１３０は、カッターを備え、ウエブＷの搬送方向における所定の切断位置に従って切断する。これにより、所望するサイズのシートＰｒ（ウエブＷ）が成形される。そして、切断されたシートＰｒ（ウエブＷ）はスタッカー１６０等に積載される。

なお、上記実施形態にかかるシートとは、古紙や純パルプなどの繊維を含むものを原料とし、シート状にしたものを主に言う。しかし、そのようなものに限らず、ボード状やウエブ状（や凸凹を有する形状で）あってもよい。また、原料としてはセルロースなどの植物繊維やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリエステルなどの化学繊維や羊毛、絹などの動物繊維であってもよい。本願においてシートとは、紙と不織布に分かれる。紙は、薄いシート状にした態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、ケント紙などを含む。不織布は紙より厚いものや低強度のもので、不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。

また、上記本実施形態において古紙とは、主に印刷された紙を指すが、紙として成形されたものを原料とするのであれば使用したか否かに関わらず古紙とみなす。

以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

検出部３００により搬送されるウエブＷの表面が撮像され、画像データＩｇ１が取得される。取得された画像データＩｇ１から白くない部分Ｊ１があった場合、塗布部３５０によって白くない部分Ｊ１に白色のトナーが塗布される。これにより、白くない部分Ｊ１が白色に補正されるため、シートＰｒの表面の色ムラを抑制することができる。また、ユーザーが目にする場所は主にシートＰｒの表面なので、ウエブＷの表面の色情報を検出することで、ウエブＷ（シートＰｒ）の表面以外の部分の検出が不要となり、検出工数を低減することができる。また、ウエブＷの表面のみにトナーを塗布することで色ムラが低減されるので、ウエブＷの堆積前の繊維全体にトナー（着色剤）を混ぜる場合に比べ、トナーの使用量を減らすことができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態にかかるシート製造装置の構成及びシートの製造方法について説明する。シート製造装置は、例えば、純パルプシートや古紙などの原料（被解繊物）Ｐｕを新たなシートＰｒに成形する技術に基づくものである。シート製造装置は、投入される原料の表面の色情報を検出する検出部と、原料を解繊する解繊部と、解繊部で解繊処理された材料を堆積してウエブを成形する成形部と、ウエブの表面に着色剤を塗布する塗布部と、を備えている。また、シートの製造方法は、投入される原料の表面の色情報を検出し、原料を解繊し、解繊処理された材料を堆積してウエブを成形し、ウエブの表面に着色剤を塗布するものである。以下、具体的に説明する。

図３は、本実施形態にかかるシート製造装置の構成を示す概略図である。図３に示すように、本実施形態のシート製造装置１ａは、供給部１０と、粗砕部２０と、解繊部３０と、分級部４０と、選別部５０と、添加物投入部６０と、成形部７０と、搬送部１００と、切断部１１０と、加圧部１４０と、加熱部１５０と、さらに検出部３００及び塗布部３５０等を備えている。そして、これらの部材を制御する制御部２を備えている。

なお、本実施形態では、検出部３００及び塗布部３５０の配置位置が第１実施形態における配置位置と異なっている。それ以外の構成は、第１実施形態の構成と同様なので説明を省略する。

検出部３００は、投入される原料の表面の色情報を検出するものである。本実施形態の検出部３００は、投入される原料としての古紙Ｐｕを供給する供給部１０に搭載されている。そして、供給部１０に載置された古紙Ｐｕの表面の色情報を検出する。なお、検出部３００の構成は第１実施形態における構成と同様なので説明を省略する。そして、検出部３００によって検出された古紙Ｐｕは粗砕部２０に搬送される。

また、塗布部３５０は、ウエブＷの搬送方向における加圧部１４０の下流側に配置されている。塗布部３５０は、ウエブＷの表面に着色剤を塗布するものである。なお、塗布部３５０の構成は第１実施形態における構成と同様なので説明を省略する。

ここで、シート製造装置１ａの動作方法について説明する。詳細には、検出部３００及び塗布部３５０等の動作方法について説明する。まず、供給部１０に載置された古紙Ｐｕの表面の色情報を検出する。具体的には、制御部２の駆動信号に基づいて、ウエブＷの検出部（ラインセンサー）３００によって古紙Ｐｕの表面を撮像する。これにより、古紙Ｐｕの表面の画像データが取得される。そして、検出部３００によって取得された画像データは制御部２に送信される。そして、制御部２において画像処理が行われる。例えば、入力された画像データの色調（印字デューティー）を算出する。そして、許容範囲外の色調（印字デューティー）である場合には、所望の色調に対応した補正データを生成する。

そして、生成された補正データに基づいて、塗布部３５０を駆動させ、ウエブＷの表面に各色の着色剤（トナー）を塗布する。例えば、印字デューティーが比較的高い場合には、ウエブＷに白色のトナーを塗布する。塗布部３５０によってトナーを塗布されたウエブＷはウエブ搬送方向に従って搬送される。

以上、上記実施形態によれば、第１実施形態にかかる効果に加え、以下の効果を得ることができる。

検出部３００により投入される古紙Ｐｕの表面が撮像され、画像データが取得される。そして、取得された画像データから投入される原料の印字デューティーが検出され、補正データが生成される。そして、補正データに基づいて、ウエブＷの表面に所望の色のトナーが塗布される。これにより、シートＰｕの表面の色ムラを抑制することができるとともに、シートＰｕ間における色合いのばらつきが低減される。

本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）第１実施形態では、ウエブＷの一部分Ｋ１にトナーを塗布したが、これに限定されない。例えば、ウエブＷの表面全体に白色のトナーを塗布する構成であってもよい。また、塗布するトナーの色は白色に限らず、所望の色のトナーを塗布してもよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）第１及び第２実施形態では、塗布部３５０としてレーザープリンターを例に説明したが、これに限定されない。例えば、塗布部３５０としてインクジェット式プリンターを用いてもよい。このようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。また、塗布部３５０としてインクジェット式プリンターを用いた場合には、インクジェット式プリンターの配置位置は、加熱部１５０よりウエブＷの搬送方向の下流側であってもよい。ウエブＷ上に塗布されたインクを加熱乾燥する必要が無いからである。このようにすれば、塗布部３５０のレイアウトの自由度を高めることができる。

１，１ａ…シート製造装置、２…制御部、１０…供給部、２０…粗砕部、３０…解繊部、４０…分級部、５０…選別部、６０…添加物投入部、７０…成形部、７３…メッシュベルト、８０…受け部、１００…搬送部、１１０…切断部、１２０…切断部前ローラー、１２５…切断部後ローラー、１３０…後切断部、１４０…加圧部、１５０…加熱部、１６０…スタッカー、３００…検出部、３５０…塗布部

Claims (7)

1. 少なくとも繊維を含む材料を堆積してウエブを成形する成形部と、
   前記ウエブまたは投入される原料の表面の色情報を検出する検出部と、
   前記ウエブの表面に着色剤を塗布する塗布部と、を備えることを特徴とするシート製造装置。
2. 請求項１に記載のシート製造装置において、
   前記ウエブを加熱せずに加圧する加圧部を有し、
   前記検出部及び前記塗布部は前記加圧部よりも前記搬送方向の下流側にあることを特徴とするシート製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のシート製造装置において、
   前記ウエブを加熱する加熱部を有し、
   前記検出部及び前記塗布部は前記加熱部よりも前記ウエブが搬送される搬送方向の上流側にあることを特徴とするシート製造装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載のシート製造装置において、
   前記塗布部は、前記ウエブが搬送される搬送方向と交差する幅方向において前記ウエブの前記幅方向全体に塗布可能であるとともに、前記幅方向の一部に塗布可能であることを特徴とするシート製造装置。
5. 投入される原料の表面の色情報を検出する検出部と、
   前記原料を解繊する解繊部と、
   前記解繊部で解繊処理された材料を堆積してウエブを成形する成形部と、
   前記ウエブの表面に着色剤を塗布する塗布部と、を備えることを特徴とするシート製造装置。
6. 少なくとも繊維を含む材料を堆積してウエブを成形し、
   前記ウエブまたは投入される原料の表面の色情報を検出し、
   前記ウエブの表面に着色剤を塗布することを特徴とするシートの製造方法。
7. 投入される原料の表面の色情報を検出し、
   前記原料を解繊し、
   解繊処理された材料を堆積してウエブを成形し、
   前記ウエブの表面に着色剤を塗布すること特徴とするシートの製造方法。

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